高三化学每天练习20分钟——非无机反应图像及综合应用(有答案和详细解析)
展开一、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
1.(2020·武汉模拟)下列各项反应对应的图像正确的是( )
A.图甲为25 ℃时,向亚硫酸溶液中通入氯气
B.图乙为向NaAlO2溶液中通入HCl气体
C.图丙为向少量氯化铁溶液中加入铁粉
D.图丁为向BaSO4饱和溶液中加入硫酸钠
2.向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,生成沉淀的物质的量与消耗Ba(OH)2的物质的量的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.O~b上的任意一点a的溶液均呈酸性
B.b、c点溶液均呈中性
C.b、c两点沉淀的物质的量之比为4∶3
D.c点溶液呈碱性,原因是AlOeq \\al(-,2)+H++H2O===Al(OH)3↓
3.在加热固体NH4Al(SO4)2·12H2O时,固体质量随温度的变化曲线如图所示:已知a点物质为NH4Al(SO4)2,b点物质为Al2(SO4)3,下列判断正确的是( )
A.0~t ℃的过程变化是化学变化
B.c点物质是工业上冶炼铝的原料
C.a→b反应中生成物只有Al2(SO4)3和NH3两种
D.Al2(SO4)3能够净水,可用离子方程式表示为Al3++3OH-===Al(OH)3
4.(2019·呼和浩特11月质量调研)现将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 ml·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
5.(2020·厦门质检)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中的Fe2+的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则原溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )
A.1∶1∶4 B.1∶3∶1
C.3∶3∶8 D.1∶1∶1
二、非选择题
6.(2019·潍坊模拟)锰及其化合物在现代工业及国防建设中具有十分重要的意义。回答下列问题:
(1)常用铝热法还原软锰矿(主要成分为MnO2)来制金属锰。因为铝和软锰矿反应剧烈,所以先在强热条件下将软锰矿变为Mn3O4,然后再将其与铝粉混合。
①MnO2中Mn的化合价为________。
②铝粉与Mn3O4反应时,还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。
(2)pH=0的溶液中,不同价态锰的微粒的能量(ΔG)如图所示,若某种含锰微粒(如Mn3+)的能量处于相邻价态两种微粒(Mn2+和MnO2)能量连线的上方,则该微粒不稳定,会发生歧化反应,转化为相邻价态的微粒。
①MnOeq \\al(2-,4)________(填“能”或“不能”)稳定存在于pH=0的溶液中。
②实验室可利用以下反应检验Mn2+的存在:2Mn2++5S2Oeq \\al(2-,8)+8H2O===16H++10SOeq \\al(2-,4)+2MnOeq \\al(-,4),确认Mn2+存在的现象是__________________________________________________
______________________________________________________________________________;
检验时必须控制Mn2+的浓度和用量,否则实验失败。理由是___________________________
______________________________________________________________________________。
7.(2019·合肥模拟)工业上以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
过量SO2 MnO2
↓ ↓
eq \x(软锰矿浆)―→eq \(\x(浸锰),\s\up6())―→eq \(\x(过滤Ⅰ),\s\d4())―→eq \(\x(氧化),\s\up6()) ―→
↓
滤渣Ⅰ
NH4HCO3溶液
↓
eq \(\x(①调pH=3.7②过滤Ⅱ),\s\d4())―→eq \(\x(过滤),\s\up6()) →…→高纯MnCO3
↓
滤渣Ⅱ
(1)浸锰过程中,Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+SO2+2H+===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。
ⅰ.Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
ⅱ.……
写出ⅱ的离子方程式:___________________________________________________________。
(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为______________(填离子符号)。
(3)写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式:
______________________________________________________________________________。
(4)“浸锰”过程中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”过程的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是________;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是____________________________________________________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出该反应的离子方程式:___________________________________________________________________________。
(6)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是_____________________
______________________________________________________________________________。
答案精析
1.C [亚硫酸为酸性,其pH小于7,与图甲不符,发生反应Cl2+H2SO3+H2O===2Cl-+4H++SOeq \\al(2-,4)后,随着氯气的通入,pH会降低,直到氯气反应完全,pH不变,A错误;NaAlO2溶液中通入HCl气体,发生反应H++AlOeq \\al(-,2)+H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,图中上升段与下降段对应的横坐标长度之比应为1∶3,B错误;向少量氯化铁溶液中加入铁粉,发生反应Fe+2FeCl3===3FeCl2,则Fe元素的质量增加,Cl元素的质量不变,所以Cl的质量分数减小,至反应结束不再变化,C正确;BaSO4饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,加硫酸钠,硫酸根离子浓度增大,沉淀溶解平衡逆向移动,溶解度减小,D错误。]
2.A 3.AB
4.C [NaOH和Na2CO3均为0.01 ml,滴加0.1 ml·L-1盐酸,盐酸先中和NaOH,无气体产生,所需盐酸体积为0.1 L;盐酸再与Na2CO3反应生成NaHCO3,该过程无气体产生,消耗盐酸0.1 L,最后NaHCO3与盐酸反应生成CO2 0.01 ml,综上,C项正确。]
5.A [氧化性强弱顺序:HNO3>Fe3+>Cu2+,0~1时发生Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,消耗1 ml Fe的同时消耗4 ml硝酸,生成1 ml Fe3+,1~2时发生Fe+2Fe3+===3Fe2+,消耗1 ml Fe的同时消耗2 ml Fe3+,因此原溶液中Fe3+的物质的量为1 ml,2~3时发生Fe+Cu2+===Fe2++Cu,消耗1 ml Fe的同时消耗1 ml Cu2+,则原溶液中有1 ml Cu2+,溶液的体积相同,浓度之比等于物质的量之比,则三者浓度之比为1∶1∶4。]
6.(1)①+4 ②8∶3
(2)①不能 ②溶液由无色变为紫红色 过量的Mn2+能与生成的MnOeq \\al(-,4)反应,从而影响实验现象的观察
解析 (1)①MnO2中氧为-2价,则Mn的化合价为+4价;②铝粉与Mn3O4反应的化学方程式为3Mn3O4+8Aleq \(=====,\s\up7(高温))9Mn+4Al2O3,根据方程式可知,还原剂Al与氧化剂Mn3O4的物质的量之比为8∶3。(2)①根据图像可知,MnOeq \\al(2-,4)的能量在MnOeq \\al(-,4)和MnO2能量连线的上方,则MnOeq \\al(2-,4)在pH=0的溶液中不能稳定存在;②含MnOeq \\al(-,4)的溶液呈紫红色,确认Mn2+存在的现象是溶液由无色变为紫红色。
7.(1)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+4H+
(2)Mn2+、Fe2+
(3)MnO2+SO2===MnSO4
(4)90 ℃ 防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率
(5)Mn2++2HCOeq \\al(-,3)===MnCO3↓+CO2↑+H2O
(6)取1~2 mL最后一次洗涤液于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤完全;反之,则未洗涤完全
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